A Novel Hybrid Cryptographic Algorithm Based on SOA and Elliptic Curve Cryptography (ECC)
Researcher(s):
Reem S. Fadeel
Aml A. Altirban
Hana H. Elgaramali
Institution:
1 Department of Mathematics, Faculty of Science, University of Tripoli, Libya
Field:
General Sciences: Mathematics, Statistics and Physics
Published in:
38th volume - January 2026
الملخص
حماية سرية البيانات وسلامتها أمران أساسيات في العصر الرقمي. بينما خوارزميات التشفير المتماثل سريعة، إلا أنها تواجه صعوبة في تبادل المفاتيح الآمن والطرق غير المتماثلة، رغم أن الأمان يتطلب موارد حسابية عالية. هذه الفجوة تتطلب حلا تشفيريا متوازنا. يقدم هذا البحث خوارزمية تشفير هجينة مبتكرة تدمج البنية الخفيفة البنية القائمة على الكتل لخوارزمية SOA مع ميزات الأمان القوية لتشفير المنحنى البيضاوي (ECC). تبدأ الطريقة المقترحة بتقسيم النص الواضح إلى كتل ذات حجم ثابت، وتحويل الأحرف إلى قيم ASCII، وتطبيق العمليات الحسابية المتناوبة - جمع الكتل الفردية المفهرسة والطرح للكتل ذات الفهرسة الزوجية باستخدام مصفوفات تشفير ثابتة وتعقيد مفتاح. في مرحلة فك التشفير، يتم عكس العملية باستخدام مفتاح ECC الخاص، ومصفوفة الهوية، ومصفوفة ثابتة لإعادة بناء النص. من خلال دمج ECC في هيكل SOA، يتم القضاء على الحاجة إلى تبادل المفاتيح السرية غير الآمنة، مما يحول SOA فعليا إلى نظام تشفير غير متماثل. تظهر النتائج أن النهج الهجين المقترح يحقق توازنا قويا بين الكفاءة الحاسوبية والأمان العالي، مما يجعله مناسبا للبيئات المحدودة للموارد ونقل البيانات الآمن................
الكلمات المفتاحية: ................تشفير المنحنى البيضاوي (ECC)، خوارزمية SOA، خوارزمية التشفير الهجينة، حساب المفتاح الابتدائي، المفتاح الخاص والعام.
Abstract
Protecting data confidentiality and integrity paramount in the digital ago. While symmetric encryption algorithms are fast, they struggle with secure key exchange, and asymmetric methods, though secure demand high computational resources. This gap necessitates a balanced cryptographic solution. This research introduces a novel hybrid encryption algorithm that merges the lightweight block-based structure of the SOA algorithm with the strong security features of Elliptic Curve Cryptography (ECC). The proposed method starts by dividing the plaintext into fixed-size blocks, converting characters int ASCII values, and applying alternating arithmetic operations-addition for odd-indexed blocks and subtraction for even-indexed blocks using fixed encryption matrices and a key complexity. In the decryption stage, the process is reversed using the ECC private key, the identity matrix, and a fixed matrix to reconstruct the text. By integrating ECC into the SOA structure, the need for insecure secret key exchange is eliminated, effectively transforming SOA into an asymmetric encryption system. The results demonstrate that the proposed hybrid approach achieves a strong balance between computational efficiency and high security making it suitable for resource constrained environments and secure data transmission........................
Keywords:................ Elliptic Curve Cryptography (ECC), SOA Algorithm, Hybrid Cryptographic Algorithm, Compute initial key, private and public key.